KR20040072197A - 가상 걸음장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실제 걸음의 전진 운동과 착지 운동을 분리하고 충분한 보폭 및 회전이 가능하여 자연스런 걸음을 가능하게 하고 여러 다양한 지면(평평한 지면, 경사지면, 층계 등)에서 발에 미치는 힘 반영효과(Haptic effect)를 가능케 하며 또한 수직운동 구동기에 부착된 센서를 이용하여 걸음의 전이를 빠르게 예측할 수 있는 가상현실 대화용 가상 걸음장치를 제공하기 위한 목적으로, 제 1 액츄에이터에 의해 수평회전을 가능하게 하도록 베이스 위에 설치된 턴 테이블과, 턴 테이블 상에 왼발과 오른발에 대응할 수 있도록 설치되어 3 자유도(x, y, yaw)를 갖는 제 1 걸음수단과, 제 1 걸음수단 위에 앞꿈치와 뒷꿈치에 대응할 수 있도록 설치되어 2 자유도(z, roll)를 갖는 제 2 걸음수단과, 제 2 걸음수단 위에 발을 안착할 수 있도록 안착부를 제공하며 걸음시 발가락부와 발등부 사이의 굽힘되는 변화를 수용할 수 있도록 힌지부가 설치되고 앞/뒤꿈치에 장착된 제 2 걸음수단의 높이의 차에 의한 피치 변화 및 힌지부의 상대 회전각에 따라 발생되는 피치 변화를 수용할 수 있도록 슬라이딩부가 설치되는 제 3 걸음수단으로 구성되는 것을 특징으로 하며 이 가상걸음장치는 가상현실시스템에서 자연스럽게 걸을 수 있는 사용자 인터페이스로 사용될 수 있어 걸음재활훈련, 군인들의 훈련, 가상건물 네비게이션(Navigation)도구로 적용될 수 있다.

Description

가상 걸음장치{ VIRTUAL WORKING MACHINE }

본 발명은 가상 걸음장치에 관한 것으로, 실제 걸음의 전진 운동과 착지 운동을 분리하고 충분한 보폭 및 회전이 가능하여 자연스런 걸음을 가능하게 하고 여러 다양한 지면(평평한 지면, 경사지면, 층계 등)에서 발에 미치는 힘 반영효과(Haptic effect)를 가능케 하며 또한 수직운동 구동기에 부착된 센서를 이용하여 걸음의 전이를 빠르게 예측할 수 있는 가상 걸음장치에 관한 것이다.

이러한 장치는 가상현실 시뮬레이션에 사용자 인터페이스로 주로 사용될 수 있다. 가상현실 시스템은 컴퓨터에 의해 사용자가 인공적으로 창조된 세계에 실재하고 있다고 느끼게끔 하는 환영을 만들 수 있는 장치의 조합체로서 삼차원 가상세계를 보여주고 들려주는 시청각 디스플레이 장치를 사용하고 사용자와 가상세계사이에 입력 인터페이스로 상호작용할수 있도록 환경을 만들어 줌으로써, 사용자와 그를 둘러싼 세계 사이의 일반적인 관계를 모방할 수 있게 한다. 가장 단순한 가상 현실 시스템의 예를 들면, 가상 세계로 몰입하는 창(window)으로서 퍼스널 컴퓨터, 혹은 머리에 장착하는 시각표시 장치(HMD)를 사용하여 가상세계를 시각적으로 보여주고 데이터 글러브(data grove)와 같은 입력 인터페이스를 사용하여 가상공간의 뷰 포인트(Viewpoint)를 변화시키며 가상현실에서 물체를 조작하거나 탐색하는데 사용되는 햅틱장치를 사용함으로써 사용자가 가상 공간으로 좀더 몰입할 수 있도록 한다.

특히, 가상 걸음 장치(Virtual walking Machine)란 실내의 제한된 공간에서 사람의 이동성을 제한하지 않고 가상 환경과의 상호작용을 시뮬레이션(Interactive Simulation)해 주는 입출력 장치이다. 이러한 입출력 장치는 사용자가 않아 있어 에너지를 거의 사용하지 않는 기존의 조이스틱에 의한 이동이나 전신운동대(비행기/차량 시뮬레이터 등)가 가지는 한계를 극복하여 자연스럽고 실제적으로 가상환경에서 항법(Navigation) 및 상호작용(Interaction)을 할 수 있게 함으로서 훨씬 더 좋은 3차원 배치감각을 느끼게 해준다. 따라서, 실내에서의 운동기구 및 가상현실 대화용으로 걸음 시뮬레이션 장치 등으로 개발되어 있다. 현재까지 개발된 가상 이동 장치는 다음과 같이 타입으로 분류할 수 있다.

전통적인 이동 장치인 트레드 밀(Treadmill)은 복잡한 구동부 구조를 가지며 평면 지면만을 구현할 수 있다. 게다가 모래나 진흙같이 다양한 걸음 환경에서의 발에 촉각 효과를 재현할 수 없다.

페달 장치는 제한된 운동 범위로 자연스런 걸음을 재현할 수 없으며 슬라이딩 머신은 평평한 지면에서 수동적인 걸음만을 재현할 수 있다. 반면에 발판타입은 발에 능동적인 운동과 힘을 제공함으로서 가상환경 상에서 평평한 땅 외에 무른땅, 계단, 경사면 등등의 여러 다양한 지면을 제공할 수 있다.

사코스(Sarcos)사에서 출원한 미국특허 등록 번호 5,580,249 호 "Apparatus for Simulating Mobility of a Human"에는 3 축 유압 구동 발판을 각 발에 부착한 기술이 공개되어 있다. 하지만 유압 서보 밸브 구동기는 너무 비싸 다 자유도 시스템에 적용되기는 힘들다.

G.P. Roston, T. Peurach이 발표한 논문 "Whole Body Kinesthetic Display Device for Locomotion in Virtual Environment, " Proc. of IEEE Int'l Conf. on Robotics and Automation, pp.3006-3011, 1997. 에서는 다양한 지면을 생성할 수 있는 전신 디스플레이(Whole Body Display)를 제시하였지만 이 시스템은 너무 부피가 커서 특수한 실험실 외의 일반적으로 제한된 실내 공간에 위치하기가 어렵다.

H. Iwata, H. Yano, F. Nakaizumi 가 발표한 논문 "Gait Master: a versatile locomotion interface for uneven virtual terrain ," Proc. of IEEE Virtual Reality Annual International Symposium, pp. 131-137, 2001. 에 2개의 3 자유도 고프-스트워트 플랫폼(Gough-Stewart Platforms) 및 턴 페이블(turntable)로 구성된 “가이트 마스터(Gait Master)” 가 공개되어 있다. 비록 가이트 마스터가 병렬구조의 큰 강성 및 다 자유도 시스템으로 이루어져 있지만, 제시된 디바이스가 발생시킬 수 있는 최대 보폭은 30cm로 자연스런 걸음을 발생시키기 힘들고 전체 발바닥이 강체의 발판에 부착되어 있으므로 평지의 걸음 동안 발 앞/뒷꿈치의 상대운동을 발생시킬 수가 없다.

한편, 미국특허「Walk simulation apparatus(5,902,214)」의 디바이스는 2자유도 직렬 구동으로 평면 구동을 하는 평면디바이스 부분과 3자유도 공간 디바이스로 지면을 만들어 내는 디바이스로 구분되어 있으나, 2자유도 평면 디바이스가 x, y 운동만 제공하고 전체 회전판이 없어 평면회전 동작을 자연스럽게 재현하기 어렵다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래의 단점을 해소하기 위한 것으로, 실제 걸음의 전진 운동과 착지 운동을 분리하고 충분한 보폭 및 회전이 가능하여 자연스런 걸음을 가능하게 하고 여러 다양한 지면(평평한 지면, 경사지면, 층계 등)에서 발에 미치는 힘 반영효과(Haptic effect)를 가능케 하며 또한 수직운동 구동기에 부착된 센서를 이용하여 걸음의 전이를 빠르게 예측할 수 있는 가상현실 대화용 가상 걸음장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제 1 액츄에이터에 의해 수평회전 가능하게 구동될 수 있도록 베이스 위에 설치된 턴 테이블과, 턴 테이블 상에 왼발과 오른발에 대응할 수 있도록 설치되어 3 자유도(x, y, yaw)를 갖는 제 1 걸음수단과, 제 1 걸음수단 상에 앞꿈치와 뒷꿈치에 대응할 수 있도록 설치되어 2 자유도(z, roll)를 갖는 제 2 걸음수단과, 제 2 걸음수단 상에 발을 안착할 수 있도록 안착부를 제공하며 걸음시 발가락부와 발등부 사이의 굽힘되는 변화를 수용할 수 있도록 힌지부가 설치되고 앞/뒤꿈치에 장착된 제 2 걸음수단의 높이의 차에 의한 피치 변화 및 힌지부의 상대 회전각에 따라 발생되는 피치 변화를 수용할 수 있도록 슬라이딩부가 설치되는 제 3 걸음수단으로 구성된다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 가상 걸음장치를 이용한 가상환경과의 상호작용을 나타낸 개념도,

도 2는 본 발명에 따른 가상현실 대화용 가상 걸음장치를 도시한 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 제 2 및 제 3 걸음수단을 도시한 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 제 2 걸음수단을 구체적으로 도시한 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 걸음의 상대운동을 나타내는 개념도,

도 6은 본 발명에 따른 제 3 걸음수단의 동작을 나타낸 정면도,

도 7은 본 발명에 다른 제 3 걸음수단의 피치 모드에 따른 슬라이딩부의 동작을 나타낸 모식도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 ; 제 1 액츄에이터 2 ; 베이스

3 ; 턴 테이블 10 ; 제 1 걸음수단

11 ; 평면 디바이스 12 ; 링크기구

13 ; 볼 베어링 14 ; 제 2 액츄에이터

20 ; 제 2 걸음수단 21 ; 제 1 선형 액츄에이터

22 ; 롤 슬라이딩 부 23 ; 실린더부

24 ; 회전 슬리브 25 ; 제2 걸음기구의 핀 조인트

30 ; 제 3 걸음수단 31 ; 안착부

32 ; 힌지부

33 ; 피치 슬라이딩부

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 가상 걸음장치를 이용한 가상환경과의 상호작용을 나타낸 개념도이며, 도 2는 본 발명에 따른 가상현실 대화용 가상 걸음장치를 도시한 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 제 2 및 제 3 걸음수단을 도시한 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 제 2 걸음수단을 구체적으로 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 걸음의 상대운동을 나타내는 개념도이다.

한편, 도 6은 본 발명에 따른 제 3 걸음수단의 동작을 나타낸 정면도이며, 도 7은 본 발명에 다른 제 3 걸음수단의 피치 모드에 따른 슬라이딩부의 동작을 나타낸 모식도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 가상현실과 가상 걸음장치(Virtual Walking Machine)의 관계는 가상 걸음장치를 통해서 인간은 가상환경에서 만들어지는 지면에서 걸음을 통해 가상환경으로 피드백 받게 되고, HMD(Head Mounted Dispaly) 혹은 Monitor, CAVE등 어떤 디스플레이를 통해 보여지는 그래픽을 통해 가상환경과 상호 작용을 한다. 또한 가상걸음장치의 정보가 센서를 통해 가상환경, 즉 컴퓨터 시뮬레이션으로 들어가는 순서로 가상걸음장치와 가상현실이 인터페이스 된다. 사람의 걸음은 착지(stance)와 스윙(swing) 움직임으로 구성된다. 발이 지면에 닿아 있는 기간을 착지상태(stance phase)라고 하고 한발의 발등이 다시 땅에 착지 될 때까지 발이 들려 있는 기간을 스윙 상태(swing phase)라고 한다. 따라서, 사람의 무게를 지지하기 위한 지면 반력은 착지상태 동안만 발생되어져야 한다. 반면에 스윙상태 동안 발은 다른 물체와 접촉함이 없이 앞으로 발을 앞으로 전진시킨다. 스윙상태는 큰 작업공간이 필요하고 착지상태는 큰 힘 발생이 필요하므로 각 상태에 따른 독립된 모션은 위 기능이 하나에 통합된 기구보다 걸음에 필요한 큰 작업공간 및 힘 발생이 용이한 디자인이 된다.

본 발명에 따른 가상 걸음장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 베이스(2) 위에 설치된 턴 테이블(3), 3 자유도(x, y, yaw)를 갖는 제 1 걸음수단(10), 2 자유도(z, roll)를 갖는 제 2 걸음수단(20), 안착부(31), 힌지부(32) 및 슬라이딩부(33)를 구비한 제 3 걸음수단(30)을 주요 구성수단으로 하여 이루어진다.

턴 테이블(3)은 원반형상을 이루며, 그 중심에 제 1 액츄에이터(1)가 직접 혹은 토크전달장치(Belt-Pulley 등)로 설치되어 수평방향으로 회전될 수 있다. 이와 같은 턴 테이블(3)은 신체의 전체 회전에 대응하여 회전된다.

제 1 걸음수단(10)은 턴 테이블(3)의 상면을 자유자재로 이동할 수 있는 평면 디바이스(11)와, 이 평면 디바이스(11)를 3 자유도(x, y, yaw)를 갖도록 제어하는 링크기구(12)로 구성되어 있다. 이와 같은 제 1 걸음수단(10)은 대상자의 오른발과 왼발에 대응할 수 있도록 독립적으로 동작하는 한쌍으로 구성된다. 평면 디바이스(11)의 바닥면에는 턴 테이블(3)과 구름마찰할 수 있도록 다수의 볼 베어링(13)이 설치되어 평면이동을 용이하도록 한다. 링크기구(12)는 각각의 평면 디바이스(11)마다 3개의 링크기구(12)가 1조로 편성되며, 턴 테이블(3)과 평면 디바이스(11)의 사이에 다관절 운동 가능하도록 회전 조인트 결합되며, 턴 테이블(3)과 링크기구(12) 사이에는 링크기구(12)의 운동을 구동하고 제어하기 위한 서보모터 등과 같은 제 2 액츄에이터(14)가 설치되어 있다. 평면 디바이스(11)는 발이 지면과 닿을 때 지면과의 미끄러짐을 방지하고 지속적인 걸음을 발생시키기 위해 원 위치로 발을 되돌려 줘야 하며 두 발 사이의 간섭이 없도록 설계되어야 한다.

미설명 부호 P1, P2,....P6는 링크기구(12)의 다관절부에 결합되는 핀 조인트이다. 이와 같은 제 1 걸음수단(10)은 평면 디바이스(11)가 링크기구(12)에 의해 턴 테이블(3) 상면에서 자유자재로 평면이동 할 수 있으므로 오른발과 왼발에 3 자유도(x, y, yaw)를 부여할 수 있다.

제 2 걸음수단(20)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 평면 디바이스(11) 위에 발의 앞꿈치와 뒷꿈치에 대응할 수 있도록 4개의 제 1 선형 액츄에이터(21)가 수직방향으로 설치된다. 즉, 앞꿈치 쪽에 2개 제 1 선형 액츄에이터(21)가 한 조를 이루고, 뒷꿈치 쪽에 설치된 2개의 제 1 선형 액츄에이터(21)가 한 조를 이루도록 설치된다. 또한, 한 조를 이루는 제 1 선형 액츄에이터(21)의 로드 선단부 사이에 수평방향으로 롤슬라이딩부(22)가 설치된다. 제 1 선형 액츄에이터(21)와 롤슬라이딩부(22)는 핀 조인트(25)에 의해 연결된다. 또한, 롤슬라이딩부(22)의 실린더부(23) 외주연 상에 회전 슬리브(24)가 직각방향으로 자유자재로 회전 가능하게 설치된다.

한 조의 제 1 선형 액츄에이터(21)는 롤슬라이딩부(22)와 결합되어 제 3 걸음수단(30)의 수직방향(z) 모션을 반영할 뿐만 아니라 안착부(31)에서 롤 모션(x축을 기준으로 한 회전운동)이 일어나는 것을 반영한다.

회전 슬리브(24)는 후술하는 제 3 걸음부재(30) 의 힌지부(32) 에서 발생되는 상대 모션(발이 지면에 닿기 전에는 굽혀지지 않지만 발이 완전히 지면에 닿은 후 발가락이 지면을 떠날 동안 발가락과 발등 사이에 발생되는 회전운동, 즉 y축을 기준으로 한 회전운동-도 5참조) 및 앞/뒤꿈치에 장착된 제 2 걸음수단의 높이의 차에 따라 발생하는 피치변화를 안착부(31)에서 반영할 수 있도록 롤슬라이딩부(22)의 직각방향으로 회전가능하게 한다.

제 3 걸음수단(30)은 실질적으로 발과 함께 일체로 고정되는 것으로, 맨 발로 신을 수 있도록 준비된 신발 구조이거나 신발을 신은 채 올려 놓고 고정시킬 수 있는 구조를 이루고 있는 안착부(31)를 구비하고 있다. 예시도면 도 6에 도시된 바와 같이, 안착부(31)는 한 쌍의 제 2 걸음수단(20) 위에 도식적으로 결합된 평면구조로서 도시되어 있다. 특히, 안착부(31)는 걸음을 옮겨 놓을 때 발가락부와 발등부 사이의 굽힘 변화를 수용할 수 있도록 대략 발가락부와 발등부 사이로 경계지워지는 위치에 가로방향으로 절개되어 회전가능하게 힌지결합된 힌지부(32)를 구비하고 있다. 힌지부(32)는 앞서 설명한 바와 같이, 발이 지면에 닿기 전에는 굽혀지지 않지만 발이 완전히 지면에 닿은 후 발가락이 지면을 떠날 동안 발가락과 발등 사이에 발생되는 회전운동, 즉 y축을 기준으로 한 회전운동이 일어나는 피치변화를 수용한다. 여기서 힌지부는 사람이 가만이 서 있을 때 평면을 유지하도록 음의 각을 가지지 않도록 설계되어져야 한다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 피치 모션에 따라 안착부(31-b)의 길이는 피치각(θ)의 크기에 따라 Ls만큼 변화되는데 피치모션을 간섭없이 수용하기 위해서 안착부(31-b)가 제 2 걸음부재 상에 슬라이딩 결합될 수 있도록 슬라이딩부(33)가 설치된다. 예시도면에서 슬라이딩부(33)는 안착부(31)의 발뒤꿈치에 LM(Linear Motor) 가이드를 설치하여 길이방향으로 슬라이딩 이송이 가능하게 설치된다. 또한, 원하는 제 3 걸음수단(30)의 지면 및 힘을 발생시키기 위한 선형액츄에이터(21)의 위치, 힘 제어를 수행하기 위해 힌지부(32)의 상대 회전각(θ)을 측정할 수 있는 각도센서(34) - 예를 들면, 스트레인 게이지 등과 같은 - 혹은 LM 가이드에 부착된 선형센서(35)를 설치한다. 반면에 안착부(31-a)는 제 2 걸음수단(20)의 회전슬리브(24)에 볼트 체결된다.

한편, 제 2 걸음수단(20)의 제 1 선형 액츄에이터(21) 사이의 거리(d) 또는 폭(w)은 예시도면에는 구체적으로 도시되어 있지 않으나, 평면 디바이스(11) 상에 설치되는 제 1 선형 액츄에이터(21)의 위치를 변경할 수 있도록 함으로써 다양한 사람의 발 크기에 맞춰 조절가능하다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 가상현실 대화용 가상걸음 장치에 따르면, 주로 손 중심의 촉각 가상현실 인터페이스 분야에 이동 햅틱 인터페이스를 추가하여 가상현실 내에서 자유 자재로 걸으면서 항해할 수 있어 좀 더 실감있는 몰입형 시뮬레이션이 가능해지며 사고/질병 등으로 인한 수많은 신경계통의 환자들을효과적/효율적으로 재활 시키는 하지 및 보행 재활에 사용되어지는 것과, 집안에서 숲속을 걷는 운동 및 레크리에이션, 여러 다양한 내비게이션을 하는 사람의 심리학적 탐구, 건축/기계 시스템 가상시작품을 직접 걸으면서 인테리어나 기계부품의 접근성 등을 점검할 수 있는 가상 설계, 가상 전투장에서의 군인의 가상훈련, 사람의 걸음새 분석, 학생들의 박물관/역사적 유물/달표면 걷기 경험 등의 교육적 효과, 아케이드 게임 등등의 다방면에 걸쳐 활용될 수 있다.

Claims (11)

1. 제 1 액츄에이터에 의해 수평회전 가능하게 구동될 수 있도록 베이스 위에 설치된 턴 테이블과,

   상기 턴 테이블 상에 왼발과 오른발에 대응할 수 있도록 설치되어 3 자유도(x, y, yaw)를 갖는 제 1 걸음수단과,

   상기 제 1 걸음수단 상에 앞꿈치와 뒷꿈치에 대응할 수 있도록 설치되어 2 자유도(z, roll)를 갖는 제 2 걸음수단과,

   상기 제 2 걸음수단 상에 발을 안착할 수 있도록 안착부를 제공하며 걸음시 발가락부와 발등부 사이의 굽힘되는 변화를 수용할 수 있도록 힌지부가 설치되고 앞/뒤꿈치에 장착된 상기 제 2 걸음수단의 높이의 차에 의한 피치 변화 및 힌지부의 상대 회전각에 따라 발생되는 피치 변화를 수용할 수 있도록 슬라이딩부가 설치되는 제 3 걸음수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 걸음장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 걸음수단은 상기 턴 테이블의 상면을 자유자재로 이동할 수 있는 평면 디바이스와, 상기 평면 디바이스를 3 자유도(x, y, yaw)를 갖도록 제어하는 링크기구로 구성되는 것을 특징으로 하는 가상 걸음장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 평면 디바이스의 바닥면에는 상기 턴 테이블과 구름마찰할 수 있도록 다수의 볼 베어링이 설치되는 것을 특징으로 하는 가상 걸음장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 안착부는 맨 발로 신을 수 있도록 준비된 신발 구조이거나 신발을 신은 채 올려놓고 고정시킬 수 있는 구조인 것을 특징으로 하는 가상 걸음장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 슬라이딩부는 상기 안착부의 발뒤꿈치에 LM(Linear Motor) 가이드를 설치하여 구현하는 것을 특징으로 하는 가상 걸음장치.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제 2 걸음수단은 상기 평면 디바이스 위에 발의 앞꿈치 쪽에 2개 제 1 선형 액츄에이터가 한 조를 이루고, 뒷꿈치 쪽에 2개의 제 1 선형 액츄에이터가 한 조를 이루도록 설치되며, 상기 한 조를 이루는 제 1 선형 액츄에이터의 로드 선단부 사이에 수평방향으로 롤슬라이딩부가 설치되며, 상기 제 1선형 액츄에이터와 롤슬라이딩부는 핀 조인트로 연결되며, 상기 롤 슬라이딩부 실린더부 외주연 상에 회전 슬리브가 직각방향으로 회전 가능한 것을 특징으로 하는 가상 걸음장치.
7. 제 2 항에 있어서,

   상기 링크 기구는 각각의 평면 디바이스마다 3개의 링크기구가 1조로 편성되며, 상기 턴 테이블과 평면 디바이스의 사이에 다관절 운동 가능하도록 회전 조인트 결합되며, 상기 턴 테이블과 링크 기구 사이에 상기 링크 기구의 운동을 구동하고 제어하기 위한 제 2 액츄에이터가 설치되는 것을 특징으로 하는 가상 걸음장치.
8. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,

   상기 힌지부의 상대 회전각을 측정할 수 있는 각도센서 혹은 슬라이딩부에 부착되는 선형센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 가상현실 대화용 가상 걸음장치.
9. 제 6 항에 있어서,

   상기 제 1 선형 액츄에이터와 롤슬라이딩 결합부는 제 3 걸음수단과 회전슬리브로 결합되는 것을 특징으로 하는 가상 걸음장치.
10. 제 4 항에 있어서,

    사람마다 다른 발의 크기를 보상하기 위해 앞/뒤발에 장착된 상기 2걸음수단의 상기 제 1선형 엑츄에이터들의 길이(d)를 자유롭게 변화시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 가상 걸음장치.
11. 제 8 항에 있어서,

    상기 힌지부는 사람이 가만히 서 있을 때 평면을 유지하도록 음의 각을 가지지 않도록 설계되는 것을 특징으로 하는 가상 걸음장치.